Determination of the suitable drilling operating parameters in different geological formations El-Sharara Oil Field (South-Western Libya)

Purpose. The objective of this study is to determine the best operating conditions for the most notable drilling parameters (i.e. weight on bit (WOB), rotary drilling speed (RPM), and characteristics of drilling fluid) using field data obtained from El-Sharara Oil Field. Methods. The used data has been extracted from daily drilling reports of well named (NC-186/K04h) field. Such data contains information about the geological formations, casing strings, drill-bits, fuel consumption, flow rate of drilling fluid and other drilling parameters. Findings. The results reveal that, the lower geological formations of El-Sharara Oil Field, the harder are the upper formations. Therefore, it is recommended to apply heavy loads (i.e. WOB of 45000 lb) with low drilling speed (i.e. 100 rpm) in the lower formations; and to apply small loads (i.e. WOB of 19000 lb) with high drilling speed (i.e. 160 rpm) in the upper formations. Originality. This study evaluates the performance of drilling operation based on the interaction between rock formations and machine drilling parameters. Practical implications. Understanding such interaction between rock formations and machine drilling parameters will remarkably improve the rate of penetration (ROP) in the related geological formations. Consequently, the overall drilling costs will be reduced in terms of drilling time, life of drill-bit and fuel consumption.Мета. Визначення оптимальних експлуатаційних умов для технологічних параметрів буріння – осьового навантаження на долото (ОНД), швидкості обертального буріння (ШOБ), характеристик бурового розчину на основі емпіричних даних, отриманих на нафтовому родовищі Ель-Шарара. Методика. У роботі вивчені та систематизовані дані експлуатації нафтової свердловини NC-186/K04h, що містять інформацію про геологічні формації родовища, обсадних колонах, бурових коронках, витрат палива і бурової рідини та інших параметрах буріння. Результати. Дослідження показало, що, чим нижче розташовані нафтоносні геологічні формації Ель-Шарара, тим міцніше породи верхніх формацій. Рекомендовано застосовувати велике навантаження (ОНД – близько 104 кг), при низькій ШOБ (100 об/хв) у нижніх формаціях; і мале навантаження (ОНД – 86 кг) при високій ШOБ (160 об/хв) – у верхніх формаціях. Встановлено кореляційний взаємозв’язок комплексу технологічних параметрів буріння з умовами геологічних формацій родовища. Наукова новизна. Для умов нафтового родовища Ель-Шарара дана наукова оцінка ефективності буріння на основі встановлення взаємозв’язку параметрів формацій і бурових установок. Практична значимість. Врахування взаємозв’язку геологічних формацій і параметрів механічного буріння дозволить суттєво підвищити швидкість проходки свердловин, при цьому загальні витрати на буріння будуть скорочені за рахунок зменшення часу буріння, споживання палива та збільшення терміну служби бурових коронок.Цель. Определение оптимальных эксплуатационных условий для технологических параметров бурения – осевой нагрузки на долото (ОНД), скорости вращательного бурения (СВБ), характеристик бурового раствора на основе эмпирических данных, полученных на нефтяном месторождении Эль-Шарара. Методика. В работе изучены и систематизированы данные о эксплуатации нефтяной скважины NC-186/K04h, которые содержат информацию о геологических формациях месторождения, обсадных колоннах, буровых коронках, расходе топлива и буровой жидкости, а также других параметрах бурения. Результаты. Исследование показало, что, чем ниже расположены нефтеносные геологические формации Эль-Шарара, тем тверже породы верхних формаций. Рекомендуется применять большую нагрузку (ОНД – около 104 кг), при низкой СВБ (100 вр/мин) в нижних формациях; и малую нагрузку (ОНД – 86 кг) при высокой СВБ (160 вр/мин) – в верхних формациях. Установлена корреляционная взаимосвязь комплекса технологических параметров бурения с условиями геологических формаций месторождения. Научная новизна. Для условий нефтяного месторождения Эль-Шарара дана научная оценка эффективности бурения на основе установления взаимосвязи параметров формаций и буровых установок. Практическая значимость. Учет взаимосвязи геологических формаций и параметров механического бурения позволит существенно увеличить скорость проходки скважин, при этом общие затраты на бурение будут сокращены за счет уменьшения времени бурения, потребления топлива и увеличения срока службы буровых коронок.The authors declare that the paper has not been originated under any project and no funding has been raised for this research

Experimental research into the effect of some operation factors and rock properties on the rate of penetration

Purpose. The purpose of this research is to investigate the effect of weight on bit (WOB), rotary speed (RPM), and some rock properties on the rate of penetration (ROP). Methods. Four types of rock were collected from different sites in the south of Egypt (Aswan sandstone, Isawya limestone, Assiut limestone, and Minya marble). These tested samples were drilled by diamond core bit using a fixed laboratory diamond drilling machine under conditions (400 and 1200 rpm), and loads from 12 to 220 kg. WOB, ROP, torque (T) and specific energy (SE) were continuously observed during the drilling trials. The effect of these factors on ROP were examined. Water is used as a flushing and cooling medium. Findings. The effect of some operation factors on the penetration rate regarding mineral composition and different rock type was evaluated and the general equation was carried out to predict the suitable operation factor which gives the best penetration Rate. Originality. The effect of some operation factors on the penetration rate regarding mineral composition and different rock type was evaluated and the general equation was carried out to predict the suitable operation factor which gives the best penetration Rate. Practical implications. The Results demonstrated that ROP was inversely proportional to compressive strength (CS), tensile strength (TS), and density. It was also found that Aswan sandstone, Isawya limestone, Assiut limestone, and Minya marble have CS 111.94 MPa, 131.22 MPa, 125.0 MPa, and 502.5 MPa respectively. Was established that ROP was directly proportional to porosity. Increasing ROP in case of Aswan sandstone is associated with increase in porosity – 23.158%, and in case of Assiut limestone and Isawya limestone ROP is also associated with an increase in porosity – 19.9% and 17.93% respectively. Decreasing ROP in case of Minya marble is associated with decrease in porosity – 2.314%. So, we concluded that marble has lower ROP due to its higher CS, TS, and density and lower porosity than other tested rocks.Мета. Вивчення впливу комплексу основних експлуатаційних параметрів і ряду фізико-механічних властивостей порід на швидкість буріння в умовах різних родовищ Південного Єгипту. Методика. Були відібрані 4 типи порід з різних районів на півдні Єгипту (Асуанської піщаник, вапняк Ісав, Ассіутскій вапняк і мармур Міньї). Експериментальні зразки отримано на стаціонарній лабораторній буровій установці з алмазним долотом при швидкостях обертання 400 і 1200 об/хв та при навантаженнях від 12 до 220 кг. Під час експериментів постійно вимірювалися навантаження на долото, частота обертання, крутний момент на долоті й питома енергія, а також досліджувався вплив цих факторів на швидкість буріння. Як розчин для промивання і охолоджуючий агент використовувалася вода. Результати. Встановлено залежності швидкості буріння від навантаження на долото, питомої енергії та частоти обертання і питомої енергії. Виявлено, що для всіх чотирьох типів породи швидкість буріння збільшується з ростом навантаження на долото, в той час як питома енергія зменшується з ростом швидкості буріння. Розроблено ефективний спосіб прогнозування продуктивності бурової установки. Встановлено, що швидкість буріння обернено пропорційна міцності на стиск, міцності на розтягнення й щільності, а також змінюється прямо пропорційно пористості. Визначено, що менша швидкість буріння мармуру пов’язана з великими значеннями міцності на стиск, розтяг і щільність, а також з меншою пористістю у порівнянні з іншими досліджуваними породами. Наукова новизна. Встановлено нові закономірності взаємозв’язку експлуатаційних параметрів буріння з урахуванням різного типу породи (пісковик, вапняк, мармур) та її мінерального складу, а також обґрунтовано головну умову експлуатаційного фактору, який забезпечує оптимальну швидкість буріння. Практична значимість. Отримані результати дозволяють вибирати оптимальні параметри і режими буріння в процесі розвідки умов залягання родовищ Південного Єгипту, їх мінерального вмісту та стратиграфічних особливостей. Результати будуть корисними для проектних організацій, наукових інститутів з геології й розвідки, а також гірничих підприємств.Цель. Изучение влияния комплекса основных эксплуатационных параметров и ряда физико-механических свойств пород на скорость бурения в условиях пород различных месторождений Южного Египта. Методика. Были отобраны 4 типа пород из различных районов на юге Египта (Асуанский песчаник, известняк Исавии, Ассиутский известняк и мрамор Миньи). Экспериментальные образцы получены на стационарной лабораторной буровой установке с алмазным долотом при скоростях вращения 400 и 1200 об/мин и при нагрузках от 12 до 220 кг. Во время экспериментов постоянно измерялись нагрузки на долото, частота вращения, крутящий момент на долоте и удельная энергия, а также и исследовалось влияние этих факторов на скорость бурения. В качестве промывочного раствора и охлаждающего агента использовалась вода. Результаты. Установлены зависимости скорости бурения от нагрузки на долото, удельной энергии и частоты вращения и удельной энергии. Выявлено, что для всех четырех типов породы скорость бурения увеличивается с ростом нагрузки на долото, в то время как удельная энергия уменьшается с ростом скорости бурения. Разработан эффективный способ прогнозирования производительности буровой установки. Установлено, что скорость бурения обратно пропорциональна прочности на сжатие, прочности на растяжение и плотности, а также изменяется прямо пропорционально пористости. Определено, что меньшая скорости бурения мрамора связана с большими значениями прочности на сжатие, растяжение и плотности, а также с меньшей пористостью по сравнению с другими исследуемыми породами. Научная новизна. Получены новые закономерности взаимосвязи эксплуатационных параметров бурения с учетом различного типа породы (песчаник, известняк, мрамор) и ее минерального состава, а также обосновано главное условие эксплуатационного фактора, который обеспечивает оптимальную скорость бурения. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют выбирать оптимальные параметры и режимы бурения в процессе разведки условий залегания месторождений Южного Египта, их минерального содержание и стратиграфических особенностей. Результаты будут полезными для проектных организаций, научных институтов по геологии и разведке, а также горных предприятий.Our sincere gratitude for Mining and Metallurgical Engineering Dept. Faculty of Engineering, Assiut, Egypt for invaluable assistance to upgrade and guidance to completed this article

Philosophy for/with Children, Religious Education and Education for Spirituality. Steps Toward a Review of the Literature

The authors describe the organization of a review of research literature on the relationship between Philosophy for/with Children (P4/wC) and religious education/education for spirituality (RE-EfS). They summarize a debate about whether the two are mutually enhancing or incompatible. They explain delimiting the scope of the project and present a grid of research questions used to analyze the literature. They summarize findings on how P4/wC is relevant to five categories of aims of RE-EfS: hermeneutical, cultural, socio-political, moral/spiritual, and epistemological. Many papers in the latter category promote P4/wC as a method for children’s epistemic agency in constructing their religious beliefs. Some respond to objections that children may reject traditional beliefs. Few address potential confusion and angst of children asked to question and defend their religious views. The authors conclude that the pragmatic thrust of P4/wC in resisting a dichotomy between religious and scientific thinking is a value to post-secular society

New limit for the half-life of double beta decay of 94^{94}Zr to the first excited state of 94^{94}Mo

Neutrinoless Double Beta Decay is a phenomenon of fundamental interest in particle physics. The decay rates of double beta decay transitions to the excited states can provide input for Nuclear Transition Matrix Element calculations for the relevant two neutrino double beta decay process. It can be useful as supplementary information for the calculation of Nuclear Transition Matrix Element for the neutrinoless double beta decay process. In the present work, double beta decay of $^{94}$Zr to the $2^{+}_{1}$ excited state of $^{94}$Mo at 871.1 keV is studied using a low background $\sim$ 230 cm$^3$ HPGe detector. No evidence of this decay was found with a 232 g.y exposure of natural Zirconium. The lower half-life limit obtained for the double beta decay of $\rm^{94}Zr$ to the $2^{+}_{1}$ excited state of $\rm^{94}Mo$ is $T_{1/2} (0\nu + 2\nu)> 3.4 \times 10^{19}$ y at 90% C.L., an improvement by a factor of $\sim$ 4 over the existing experimental limit at 90\% C.L. The sensitivity is estimated to be $T_{1/2} (0\nu + 2\nu) > 2.0\times10^{19}$ y at 90% C.L. using the Feldman-Cousins method.Comment: 11 pages, 7 figures, Accepted in Eur. Phys. J.

Parton shower evolution in medium and nuclear modification of photon-tagged jets in Pb+Pb collisions at the LHC

We study the medium modification of jets correlated with large transverse momentum photons at the LHC via a transport and perturbative QCD hybrid model which incorporates the contributions from both elastic collisions and radiative energy loss experienced by the parton showers. Calculations are performed for the modification of the photon-tagged jet yield, the photon-jet energy imbalance, and the azimuthal distribution of away-side jets. The modifications of photon-tagged jets with different $x_T = p_{T, J}/p_{T, \gamma}$ values are studied and they exhibit different centrality and jet cone size dependence due to traversing different medium lengths and density profiles. We further investigate the influence of transverse and longitudinal jet transport coefficients on the nuclear modification of photon-tagged jet production and jet shape observables.Comment: 11 pages, 15 figure

Identification and Dynamical Properties of Asteroid Families

Asteroids formed in a dynamically quiescent disk but their orbits became gravitationally stirred enough by Jupiter to lead to high-speed collisions. As a result, many dozen large asteroids have been disrupted by impacts over the age of the Solar System, producing groups of fragments known as asteroid families. Here we explain how the asteroid families are identified, review their current inventory, and discuss how they can be used to get insights into long-term dynamics of main belt asteroids. Electronic tables of the membership for 122 notable families are reported on the Planetary Data System node.Comment: Asteroids IV chapte

Experimental knitted, textile frequency selective surfaces

A new approach to the manufacture of conducting textiles for operation at microwave frequencies is reported. The technique investigated utilises a commercial flat-bed knitting process which is configured to use conducting yarns to produce large area, patterned, conducting textiles in an efficient manner which is amenable to mass production. The computerised flat-bed knitting system is used to manufacture example frequency selective surfaces (FSSs) using silver coated nylon yarn combined with a polyester base yarn. Reflectivity measurements are presented to confirm the basic operation of both a lowpass and a highpass knitted, textile FSS

Knitted, textile, high impedance surface with integrated conducting vias

An experimental, microwave high impedance surface (HIS) manufactured from a combination of both conducting and insulating yarns using commercial, computerised flat-bed knitting machines is presented. The HIS consists of a knitted, conducting ground plane, a polyester spacer layer and a knitted, conducting patterned top surface. The structure also contains vias that link the conducting elements of the top layer to the ground plane. The entire structure (including the vias) is knitted in one continuous process that is both low cost and highly efficient in terms of manufacturing time. Measurements of the surface wave transmission properties of the knitted, textile HIS are made and data are presented that show that the HIS prevents surface wave transmission over a band of frequencies between 4 and 5GHz